Strommix + CO2

1. Einleitung

Warum diese Stromdaten relevant sind

Strom aus dem öffentlichen Netz weist keine konstante CO₂-Belastung auf. Die Emissionsintensität schwankt im Stundenverlauf erheblich, da sich der Erzeugungsmix kontinuierlich verändert: Anteile aus konventionellen (fossilen) Kraftwerken mit hoher CO₂-Belastung stehen variierenden Anteilen aus erneuerbaren Energien mit deutlich geringerer Emissionsintensität gegenüber.

Damit ist die Frage der Nachhaltigkeit unmittelbar zeitabhängig: Nicht nur wie viel Strom verbraucht wird, sondern wann dieser bezogen wird, ist entscheidend.

Vor dem Hintergrund dynamischer Stromtarife und zunehmender CO₂-Bepreisung gewinnt diese zeitliche Komponente zusätzlich an wirtschaftlicher Relevanz. Ziel eines optimierten Energiekonzepts ist daher ein stromseitiges Lastmanagement, das den Bezug gezielt in Zeitfenster niedriger CO₂-Belastung verlagert und Zeiten hoher Emissionsintensität vermeidet. Dies erfordert in der Praxis geeignete Strategien zur Lastverschiebung sowie den Einsatz von Speichertechnologien.

Analog zu den Klimadaten im Kontext der Climate Design Days (CDD) werden in diesem Register aufbereitete, stündlich aufgelöste Auswertungen des Strommixes und seiner CO₂-Belastung bereitgestellt. Sie bilden die Grundlage für eine belastbare Bewertung und Optimierung von Energiekonzepten im Sinne von Building Design Days + Energy.

Herkunft und Aufbereitung der Daten

Die zugrunde liegenden Daten basieren auf der Nettostromerzeugung in Deutschland, bereitgestellt über Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE bzw. dessen Plattform energy-charts.info.

Diese Rohdaten werden qualitätsgesichert, gefiltert und in eine strukturierte Form überführt, sodass sie für die nachfolgenden Analysen und Visualisierungen konsistent nutzbar sind.

2. Auswertungen

Sie erhalten Zugriff auf mehrere aufeinander abgestimmte Auswertungsebenen, die unterschiedliche Perspektiven auf Strommix, CO₂-Belastung und Preise ermöglichen.

2.1 CO₂-Emission des Strommixes

Im Fokus steht die zeitlich hochaufgelöste Analyse der CO₂-Belastung [kg/kWh]:

  • Tabellarische Übersicht
    Kompakte Darstellung der CO₂-Intensität mit ausgewiesenen Extremwerten für Sommer- und Winterperioden.
  • Teppich-Diagramm (Jahresgang)
    Darstellung aller 8760 Stunden eines Jahres, gegliedert nach Kalendertagen (x-Achse) und Tageszeit (y-Achse). Die Farbskala visualisiert unmittelbar Zeiträume niedriger bzw. hoher CO₂-Belastung.
  • Jahresgang (stündliche Werte)
    Abbildung der Originaldaten als kontinuierlich schwankende Kurve. Ergänzend werden gemittelte Monats-Tageswerte eingezeichnet, um typische Muster innerhalb der Streuung sichtbar zu machen.
  • Monatliche Tagesgänge
    Vergleich der CO₂-Tagesprofile über alle Monate hinweg. Dadurch werden jahreszeitliche Verschiebungen von Emissionsminima und -maxima klar erkennbar.
  • Summenkurve (Dauerlinie)
    Aufsteigend sortierte Stundenwerte der CO₂-Belastung als kumulative Kurve. Diese Darstellung erlaubt eine direkte Bewertung von Häufigkeiten bestimmter Emissionsniveaus.
  • Korrelation mit Außentemperatur
    Streudiagramm mit Außenlufttemperatur (x-Achse) und CO₂-Belastung (y-Achse). Punktdichten zeigen Häufigkeiten und machen etwaige systematische Zusammenhänge zwischen Witterung und Emissionsintensität sichtbar.

2.2 Strompreis (Day-Ahead)

Ergänzend zur ökologischen Bewertung wird die ökonomische Perspektive integriert:

  • Day-Ahead-Strompreise [€/MWh]
    Darstellung der stündlichen Marktpreise als Teppich-Diagramm (Originaldaten).

Dies ermöglicht die parallele Analyse von Kosten- und CO₂-Optimierungspotenzialen und bildet die Grundlage für kombinierte Strategien (z. B. kosten- und emissionsoptimierter Anlagenbetrieb).

2.3 Energieträger im Strommix

Zur Einordnung der CO₂-Belastung wird der zugrunde liegende Erzeugungsmix detailliert analysiert:

  • Kennwerttabelle je Energieträger
    Für alle relevanten Kategorien (u. a. Braunkohle, Steinkohle, Erdgas, Kernkraft sowie erneuerbare Energien wie Solar, Wind, Biomasse, Wasser) werden ausgewiesen:
    • Jahresmittel der Stromproduktion [MWh]
    • Anteil am Strommix %
  • Jahresteppich (Erzeugungsanteile)
    Stündliche Darstellung der Anteile konventioneller bzw. erneuerbarer Energieträger über das gesamte Jahr.
    Die Visualisierung folgt dem bekannten 8760h-Teppichschema und zeigt sowohl den Jahresgang als auch typische Tagesmuster.

Diese Auswertung ermöglicht ein unmittelbares Verständnis dafür, welche Erzeugungsarten zu welchen Zeiten dominieren - und damit die Ursache der jeweiligen CO₂-Belastung.

2.4 Historische Datenanalyse (2015-2025)

Für robuste Bewertungen und Trendanalysen stehen langjährige Zeitreihen zur Verfügung:

  • Zeitreihenanalyse der CO₂-Belastung
    Darstellung der Entwicklung von 2015 bis 2025 als Jahreskurven inkl. optionaler Trendlinien.
  • Zoomfähige Detailanalyse
    Frei wählbare Zeiträume mit Darstellung von Tagesmittelwerten, Extremwerten und deren Korrelation.
  • Design-Perioden (Winter / Sommer)
    Identifikation charakteristischer Lastfälle:
    • 50 kälteste Tage (Winter)
    • 50 heißeste Tage (Sommer)
    jeweils mit zugehöriger CO₂-Belastung auf Basis temperaturkorrelierter Auswertung.
  • Internationale Vergleichsdaten
    Analoge Auswertungen sind für mehrere europäische Länder verfügbar, darunter u. a. Belgien, Dänemark, Frankreich, Italien, Niederlande, Norwegen und Österreich.

Ergebnis für den Anwender

Sie erhalten ein konsistentes Analysewerkzeug, das:

  • die zeitliche Variabilität der CO₂-Belastung transparent macht,
  • die Zusammenhänge zwischen Erzeugungsmix, Temperatur und Preis offenlegt,
  • und konkrete Ansatzpunkte für ein CO₂-optimiertes Energiemanagement liefert.

Damit bildet dieses Register eine zentrale Datengrundlage für die Entwicklung, Bewertung und Optimierung nachhaltiger Energiekonzepte im Kontext von Building Design Days + Energy.